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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108167106A(43)申请公布日2018.06.15(21)申请号201711335290.5(22)申请日2017.12.14(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人吕枫黄龙翔郑劭铎林实俊耿坤吴正伟周怀阳(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人张磊(51)Int.Cl.F03B11/00(2006.01)F03B13/00(2006.01)H02K49/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称磁耦合传动海流发电装置(57)摘要本发明设计一种用于海底仪器的磁耦合传动海流发电装置,该装置为圆柱体结构,由叶轮、输入轴、前端盖、磁耦合装置、弹性联轴器、发电机、电路模块固定板、长金属板、支撑板、角钢、后端盖、水密连接器和分隔式腔体组成。叶轮和输入轴传递海流运动的能量,通过磁耦合装置将海流动能传给发电机,通过发电机将海流动能转化为电能,产生的电能存储在电路模块内并通过水密连接器供给连接的海底仪器。磁耦合装置由驱动磁体、从动磁体和隔离板组成,结构简单、拆装方便,传动效率高。隔离板将驱动磁体和从动磁体分隔在两个腔体内,形成非接触式的传动机构,实现了装置的静密封,隔绝了海水的进入,有效提高了装置的水下密封性和可靠性。CN108167106ACN108167106A权利要求书1/1页1.磁耦合传动海流发电装置,包括叶轮(110)、输入轴(120)、前端盖(130)、磁耦合驱动磁体固定盘(140)、磁耦合从动磁体固定盘(150)、支撑固定骨架(160)、电路模块固定板(166)、发电机(170)、后端盖(180)、水密连接器(190)和分隔式腔体(200),其特征在于:所述分隔式腔体(200)内分为驱动腔(202)和发电腔(203),分隔式腔体(200)两端分别与前端盖(130)和后端盖(180)之间采用螺栓连接,并通过密封圈实现静密封;输入轴(120)和磁耦合驱动磁体固定盘(140)位于驱动腔(202)中,海水可以通过机械旋转密封进入驱动腔(202);并能在输入轴(120)与前端盖(130)之间起到润滑的作用;磁耦合从动磁体固定盘(150)、发电机(170)和电路模块固定板(166)位于发电腔(203)中,驱动腔(202)和发电腔(203)之间的隔离层(201)使得发电腔(203)为静密封方式,与海水隔绝,海水无法进入发电腔(203),实现了海流发电装置的静密封;所述叶轮(110)固定于转入轴(120)一端,所述磁耦合驱动磁体固定盘(140)上有呈环形均匀分布的磁体凹槽(141),所述磁体凹槽(141)用于放置磁体,磁耦合驱动磁体固定盘(140)与输入轴(120)另一端通过螺栓连接固定;所述磁耦合从动磁体固定盘(150)与磁耦合驱动磁体固定盘(140)形状相同,盘面上有呈环形均匀分布的磁体凹槽(141),所述磁体凹槽(141)用于放置磁体,磁耦合从动磁体固定盘(150)与传动连杆(161)一端通过螺栓连接固定,传动连杆(161)另一端穿过支撑板(162),与弹性联轴器(164)相连;所述发电机(170)为多盘式无铁心永磁发动机,包括发电机定子(171)、发电机转子(172)和发电机转子轴(165),发电机定子(171)与发电机转子(172)交错分布,穿过发电机转子轴(165)放置,发电机转子(172)通过螺栓与发电机转子轴(165)固定;每个发电机定子(171)上有三个对称分布的只耳,每个只耳上有一个定子连杆孔(174),用于放置发电机定子连杆(175),发电机定子连杆(175)通过角钢(168)和螺栓分别固定于支撑板(162)和三块长金属板(167)上;所述电路模块固定板(166)用于固定电路模块,发电机(170)与电路模块连接,电路模块包括整流模块、滤波模块、稳压模块、蓄电池和管理模块,整流模块、滤波模块和稳压模块将发电机(170)产生的不稳定三相交流电经整流、滤波和稳压到一定值后存储到蓄电池中;后端盖(180)上设有水密连接器(190),水密连接器(190)连接电路模块里的蓄电池,蓄电池在管理模块的控制下将存储的电能通过水密连接器(190)输出,实现对海底仪器的原位供电。2.根据权利要求1所述的磁耦合传动海流发电装置,其特征在于驱动磁体固定盘(140)与从动磁体固定盘(150)二者间的磁体数量、形状、大小和排列方式均完全一致,且对应磁体的相对磁极异性。3.根据权利要求1所述的磁耦合传动海流发电装置,其特征在于所述驱动磁体固定盘(140)与从动磁体固定盘(150)之间通过隔离层(201)分隔。4.根据权利要求1所述的磁耦合传动海流发电装置,其特征在于每个发电机定子(17